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TW201405400A - 觸控裝置 - Google Patents

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TW201405400A
TW201405400A TW101126796A TW101126796A TW201405400A TW 201405400 A TW201405400 A TW 201405400A TW 101126796 A TW101126796 A TW 101126796A TW 101126796 A TW101126796 A TW 101126796A TW 201405400 A TW201405400 A TW 201405400A
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TW
Taiwan
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sensing
touch panel
coupled
capacitance
touch
Prior art date
Application number
TW101126796A
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English (en)
Inventor
Ting-Yu Chang
Ching-Fu Hsu
Chong-Wei Lee
Kuang-Wei Li
Original Assignee
Wintek Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wintek Corp filed Critical Wintek Corp
Priority to TW101126796A priority Critical patent/TW201405400A/zh
Priority to US13/950,308 priority patent/US20140028618A1/en
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Abstract

一種觸控裝置,包括觸控面板、感測控制器以及容值調整單元。觸控面板具有多個掃描埠與多個感測埠,其中觸控面板經由感測埠輸出多個感測訊號。感測控制器透過對應耦接至掃描埠的多條掃描線路來驅動觸控面板,並且透過對應耦接至感測埠的多條感測線路接收感測訊號。容值調整單元經由掃描線路耦接於觸控面板與感測控制器之間。容值調整單元係用以調整觸控面板的等效電容值。

Description

觸控裝置
本發明是有關於一種觸控裝置,且特別是有關於一種電容式觸控裝置。
近年來,隨著無線行動通訊和資訊家電的快速發展與進步,為了達到更便利、體積更輕巧化以及更加直覺化的操作而消除人們與電腦裝置之間的隔閡,許多資訊產品已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入裝置,轉變為使用觸控面板(Touch Panel)作為輸入裝置。其中,由於投射式電容觸控面板的觸控感測效果較為良好,因此許多的廠商都投入大量的資金研發相關的技術。
隨著使用者需求的提高,觸控面板的尺寸亦越做越大。然而,由於觸控面板尺寸的提升,觸控裝置內部的走線亦必須越來越長。當走線越長時,其所產生的寄生效應將會使得觸控面板難以被驅動。
目前一般的解決方式為改變觸控面板內部電極的結構佈局來達到降低耦合電容的目的,但是此方式隨著觸控面板尺寸的增加,其效益將相當有限。此外,另一種目前的解決方式為提高感測電路(Sensor IC)的訊號驅動力。雖然利用此方式可解決驅動大尺寸的觸控面板所產生的問題,但是相對地,此一方式將會無可避免地造成感測觸控裝置整體功率消耗的增加。
本發明提供一種觸控裝置,其可用以降低走線上的寄生電容效應,以使觸控裝置在不需額外提昇功率消耗的情況下驅動大尺寸的觸控面板。
本發明提出一種觸控裝置,包括觸控面板、感測控制器以及容值調整單元。觸控面板具有多個掃描埠與多個感測埠,其中觸控面板經由感測埠輸出多個感測訊號。感測控制器透過對應耦接至掃描埠的多條掃描線路來驅動觸控面板,並且透過對應耦接至感測埠的多條感測線路接收感測訊號。容值調整單元經由掃描線路耦接於觸控面板與感測控制器之間,用以調整觸控面板的等效電容值。
在本發明一實施例中,感測控制器包括驅動模組以及感測模組。驅動模組提供驅動訊號,並依序經由所述多條掃描線路輸出驅動訊號至觸控面板。感測模組透過感測線路接收感測訊號,並依據感測訊號產生觸控面板的觸碰資訊。
在本發明一實施例中,容值調整單元包括多個調整電容。各個調整電容具有第一端與第二端,所述多個調整電容的第一端耦接感測控制器,且各個調整電容的第二端對應耦接各條掃描線路,其中調整電容的電容值係依據觸控面板的尺寸而決定。
在本發明一實施例中,容值調整單元包括調整電容以及多工器。調整電容具有第一端與第二端。調整電容的第一端耦接感測控制器。多工器具有輸入端與輸出端。多工 器的輸入端耦接調整電容的第二端,且多工器的輸出端耦接各條掃描線路。其中,調整電容的電容值係依據觸控面板的尺寸而決定,且多工器依據多工控制訊號將調整電容耦接至所述多條掃描線路其中之一,以使驅動訊號經由耦接調整電容的各條掃描線路依序輸出至觸控面板。
在本發明一實施例中,容值調整單元更包括開關單元。開關單元依據尺寸選擇訊號決定是否將調整電容耦接至感測控制器。所述之開關單元包括第一開關以及第二開關。第一開關具有第一端與第二端。第一開關的第一端耦接感測控制器,且第一開關的第二端耦接調整電容的第一端。第二開關具有第一端與第二端。第二開關的第一端耦接感測控制器與第一開關的第一端,且第二開關的第二端耦接多工器與調整電容的第二端。其中,當觸控面板的尺寸大於預設值時,第一開關依據尺寸選擇訊號導通,且第二開關依據尺寸選擇訊號截止,以及當觸控面板的尺寸小於預設值時,第一開關依據尺寸選擇訊號截止,且第二開關依據尺寸選擇訊號導通。
本發明提出一種觸控裝置,包括觸控面板以及感測控制器。觸控面板具有多個掃描埠與多個感測埠,其中觸控面板經由感測埠輸出多個感測訊號。感測控制器透過對應耦接至掃描埠的多條掃描線路來驅動觸控面板,並且透過耦接至感測埠的多條感測線路接收感測訊號,其中感測控制器更用以調整觸控面板的等效電容值。
在本發明一實施例中,感測控制器包括容值調整單 元。容值調整單元經由掃描線路耦接至觸控面板,其中容值調整單元將驅動訊號依序輸出至對應的掃描線路,並用以調整觸控面板的等效電容值。
在本發明一實施例中,容值調整單元包括調整電容以及多工器。調整電容具有第一端與第二端。調整電容的第一端接收驅動訊號。多工器具有輸入端與輸出端。多工器的輸入端耦接調整電容的第二端,且多工器的輸出端耦接各條掃描線路。其中,調整電容的電容值係依據觸控面板的尺寸而決定,且多工器依據多工控制訊號將調整電容耦接至所述多條掃描線路其中之一,以使驅動訊號經由耦接調整電容的各條掃描線路依序輸出至觸控面板。
本發明提出一種觸控裝置,包括觸控面板、感測控制器以及容值調整單元。觸控面板具有多個驅動感測埠,其中觸控面板經由驅動感測埠輸出多個感測訊號。感測控制器透過耦接至驅動感測埠的多條驅動感測線路輸出驅動訊號來驅動觸控面板,並且透過驅動感測線路接收感測訊號。容值調整單元由驅動感測線路耦接於觸控面板與感測控制器之間。容值調整單元係用以調整觸控面板的等效電容值。
在本發明一實施例中,容值調整單元包括多個調整電容。各個調整電容具有第一端與第二端。調整電容的第一端耦接感測控制器,且各個調整電容的第二端對應耦接至各條驅動感測線路,其中調整電容的電容值係依據觸控面板的尺寸而決定。
基於上述,本發明實施例之觸控裝置利用串聯於線路上的容值調整單元而降低了觸控面板與感測控制器之間的寄生電容效應。因此,感測控制器得以在不改變驅動訊號之驅動能力的情況下,驅動具有較大尺寸之觸控面板。
應瞭解的是,上述一般描述及以下具體實施方式僅為例示性及闡釋性的,其並不能限制本發明所欲主張之範圍。
本發明實施例提出一種觸控裝置,其可利用耦接於感測控制器與觸控面板之間的容值調整單元來降低走線的寄生電容效應,以使觸控裝置能夠在不需額外提昇功率消耗的情況下驅動大尺寸的觸控面板。為了使本發明之內容更容易明瞭,以下特舉實施例作為本發明確實能夠據以實施的範例。另外,凡可能之處,在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。
圖1繪示為本發明一實施例之觸控裝置100的示意圖。請參照圖1,觸控裝置100包括觸控面板110、感測控制器120以及容值調整單元130。觸控面板110具有多個掃描埠112_1~112_n與多個感測埠114_1~114_m,其中觸控面板110經由感測埠114_1~114_m輸出多個感測訊號s_s1~s_sm,且m、n為正整數。感測控制器120透過對應耦接至掃描埠112_1~112_n的多條掃描線路SCL_1~SCL_n來驅動觸控面板110,並且透過耦接至感測埠114_1~114_m的多條感測線路SEL_1~SEL_m接收觸控 面板110所輸出的感測訊號s_s1~s_sm。容值調整單元130經由掃描線路SCL_1~SCL_n耦接於觸控面板110與感測控制器120之間。其中,容值調整單元130係用以調整觸控面板110的等效電容值。
在本實施例中,觸控面板110例如為互容式(mutual capacitance)的觸控面板,其係利用感測觸控面板中電極與電極間的互感電容(mutual capacitor)之電容值改變,以輸出多個感測訊號s_s1~s_sm。感測控制器120包括驅動模組122與感測模組124。驅動模組122係用以提供驅動觸控面板110所需的驅動訊號s_d,並且依序經由掃描線路SCL_1~SCL_n將驅動訊號s_d輸出至觸控面板110,而感測模組124則透過感測線路SEL_1~SEL_m接收感測訊號s_s1~s_sm,並依據感測訊號s_s1~s_sm判斷使用者於觸控面板110上的觸控動作,例如觸碰位置或觸碰手勢等等,並且據以產生觸控面板110的觸碰資訊。
此外,容值調整單元130在本實施例中例如為多個調整電容C_a1~C_an。調整電容C_a1~C_an的第一端耦接感測控制器120,且調整電容C_a1~C_an的第二端對應耦接掃描線路SCL_1~SCL_n。其中,調整電容C_a1~C_an的第一端可藉由感測控制器120上之對應的多個輸入埠(未繪示)而與感測控制器120相互耦接。換言之,各調整電容C_a1~C_an係對應串聯於每一掃描線路SCL_1~SCL_n上。其中,調整電容C_a1~C_an的電容值係依據觸控面板110的尺寸而決定,亦即調整電容C_a1~C_an的電容值係 與觸控面板110的尺寸為正相關。舉例來說,當觸控面板110的尺寸越大時,則調整電容C_a1~C_an的電容值就會越大;反之,當觸控面板110的尺寸越小時,則調整電容C_a1~C_an的電容值就會越小;甚至,當觸控面板110的尺寸小到某一預設尺寸時,則亦可不需使用到調整電容C_a1~C_an(容後再詳述)。
具體而言,對互容式的觸控面板110來說,其係依據預設的時脈訊號而依序地經由掃描線路SCL_1~SCL_n驅動觸控面板110中之對應的感應通道(sensing channel),以致使感應通道能夠感測電極間的電容值變化,並透過觸控面板110中的讀取通道(readout channel)將所感測到的感測訊號s_s1~s_sm輸出至感測埠114_1~114_m。換言之,每一條掃描線路SCL_1~SCL_n皆經由掃描埠112_1~112_n耦接觸控面板110中對應的感應通道,並且每一條感測線路SEL_1~SEL_m亦皆經由感測埠114_1~114_m耦接對應的讀取通道。
對一般觸控裝置的設計來說,觸控面板的尺寸越大,將會使得觸控面板的走線越長,越長的走線則意味著觸控面板110內由電極圖案(未繪示)所產生的寄生電容效應越嚴重。對於觸控裝置100而言,觸控面板110之電極間的互感電容將會隨著掃描線路SCL_1~SCL_n與感測線路SEL_1~SEL_m的寄生電容,以及觸控面板110內由電極圖案(未繪示)所產生的寄生電容效應增加而隨之增加,進而造成驅動模組122必須提供具有較大驅動能力的驅動訊 號s_d才能夠使觸控面板110正常的感測使用者的觸控動作。
為了提供具有較大驅動能力的驅動訊號s_d,則無可避免地必須消耗較多的功率。因此,本發明實施例之容值調整單元130利用調整電容C_a1~C_an,以電容串聯的效應來降低觸控面板110與感測控制器120之間的掃描線路SCL_1~SCL_n走線所造成之寄生電容,以及觸控面板110內由電極圖案(未繪示)產生的寄生電容效應的影響,進而使得感測控制器120在無須增加功率消耗的情況下,得以驅動尺寸更大的觸控面板110。
為了更清楚的說明本實施例,圖2繪示為圖1實施例之觸控面板110與感測控制器120之間的等效電路示意圖。請參照圖2,在此以掃描埠112_1與感測埠114_1之間的等效電路為例,在未加入容值調整單元130的情況下,觸控面板110與感測控制器120之間的電路特性模型可等效為電阻R_mp1、電阻R_mp2、電容C_mp1、電容C_mp2以及電容C_ms。其中,電阻R_mp1為掃描埠112_1的等效電阻(包括電極的電阻以及掃描線路SCL_1的寄生電阻),電容C_mp1為掃描埠112對地的等效電容(包括電極的電容以及掃描線路SCL_1的寄生電容)。電阻R_mp2為感測埠114_1的等效電阻(包括電極的電阻以及感測線路SEL_1的寄生電阻),電容C_mp2為感測埠114_1對地的等效電容(包括電極的電容以及感測線路SEL_1的寄生電容)。並且,電容C_ms例如為觸控面板110之掃描埠 112_1與感測埠114_1之間(亦即電極間)的互感電容。
詳細而言,當觸控面板110為大尺寸的電容式觸控面板時,由於走線效應的影響,掃描線路SCL_1的寄生電容,以及觸控面板110內由電極圖案(未繪示)產生的寄生電容效應將造成電容C_ms的電容值相當大,例如為100微微法拉(pF),而使得觸控面板110難以被驅動。因此,在本實施例中更進一步地加入容值調整單元130。在圖2中,容值調整單元130的加入使得掃描線路SCL_1上增加了一個串聯的調整電容C_a1,而降低了整體的等效電容值。舉例來說,在調整電容C_a1等於電容C_ms的電容值,而等效上由調整電容C_a1看入的電容值為約略50 pF的情況下(假設電容C_mp1、電容C_mp2為遠小於電容C_ms),感測控制器120在驅動觸控面板110時,即如同驅動互感電容之電容值為50 pF的觸控面板110。因此,相較於一般的觸控裝置,本實施例之觸控裝置100在不改變驅動訊號s_d之驅動能力的情況下,仍可驅動具有較大尺寸的觸控面板。此外,由於互感電容過大會造成觸控面板難以驅動,而互感電容過小亦會造成觸控面板所輸出之感測訊號失真,因此調整電容C_a1~C_an的大小需依據觸控面板110的尺寸而進行調整。
圖3繪示為本發明一實施例之觸控裝置300的示意圖。請參照圖3,觸控裝置300包括觸控面板110、感測控制裝置120以及容值調整單元330。本實施例與圖1實施例相似,皆係利用在掃描線路SCL_1~SCL_n上串聯電容 來降低走線的寄生電容效應。本實施例與圖1實施例不同之處在於本實施例之容值調整單元330更進一步地利用多工切換的方式,配合驅動訊號s_d的輸出順序依序將調整電容耦接至對應的掃描線路SCL_1~SCL_n。
在本實施例中,容值調整單元330包括調整電容C_a以及多工器332。調整電容C_a具有第一端與第二端,其第一端耦接感測控制器120。多工器332具有輸入端與輸出端,其輸入端耦接調整電容C_a的第二端,且其輸出端耦接掃描線路SCL_1~SCL_n。相似地,調整電容C_a的電容值係依據觸控面板110的尺寸來進行調整。此外,多工器332依據多工控制訊號s_mc將調整電容C_a耦接至掃描線路SCL_1~SCL_n其中之一,以使驅動訊號s_d經由調整電容輸出至掃描線路SCL_1~SCL_n。
詳細而言,驅動模組122將驅動訊號s_d經由調整電容C_a輸出至多工器332的輸入端後,多工器332依據多工控制訊號s_mc,依序透過掃描線路SCL_1~SCL_n將驅動訊號s_d輸出至觸控面板110。換句話說,多工器332依據多工控制訊號s_mc將調整電容C_a依照驅動訊號s_d輸出至觸控面板110的時序而耦接至對應的掃描線路SCL_1~SCL_n。
當驅動訊號s_d依序經由每一條掃描線路SCL_1~SCL_n驅動觸控面板110時,觸控面板110與感測控制器120之間的電路特性模型亦可等效為圖2之等效電路示意圖,以使觸控裝置300之走線上的寄生電容效應能 夠有效地被降低。
此外,觸控裝置300與圖1之觸控裝置100其餘的作動皆相同,故於此不再贅述。
另一方面,圖3之容值調整單元330亦可依據觸控面板110尺寸而決定是否將調整電容C_a耦接至對應的掃描線路SCL_1~SCL_n,如圖4所示。圖4繪示為本發明一實施例之容值調整單元430的示意圖。請同時參照圖3與圖4,容值調整單元430相較於容值調整單元330之差異在於容值調整單元430更包括開關單元434。開關單元434依據尺寸選擇訊號s_sc決定是否將調整電容C_a耦接至感測控制器120,以使驅動訊號s_d經由調整電容C_a傳送至多工器332的輸入端。其中,尺寸選擇訊號s_sc可以來自於感測控制器120,但並不限制於此。
在本實施例中,容值調整單元430可同樣地用於如圖3之觸控裝置300的架構,藉以降低掃描線路SCL_1~SCL_n的寄生電容效應。開關單元434包括第一開關SW1以及第二開關SW2。第一開關SW1的第一端耦接感測控制器120,且其第二端耦接調整電容C_a的第一端。第二開關SW2的第一端耦接感測控制器120與第一開關SW1的第一端,且其第二端耦接多工器332與調整電容C_a的第二端。
換言之,容值調整單元430分別根據第一開關SW1與第二開關SW2被提供了兩個不同的訊號路徑,當第一開關SW1導通時,容值調整單元430利用如圖3實施例之容 值調整單元330的方式來降低寄生電容效應。當第二開關SW2導通時,則調整電容C_a被短路,而使得驅動訊號s_d不經由調整電容C_a直接輸入多工器332的輸入端。
設計者可以依據觸控面板110的尺寸而事先設計/內建一個對應於某一預設尺寸的預設值於感測控制器120中,且感測控制器120可以透過讀取所內建的預設值而得知觸控面板110的尺寸。在感測控制器120能夠得知觸控面板110之尺寸的條件下,感測控制器120可以產生兩互補的尺寸選擇訊號s_sc與s_rsc以分別控制第一開關SW1與第二開關SW2。當第一開關SW1依據尺寸選擇訊號s_sc而導通時,則驅動訊號s_d會透過調整電容C_a而被傳送到多工器332的輸入端,藉以補償因走線所造成的寄生電容效應。換言之,調整電容C_a被耦接至感測控制器120以令多工器332經由調整電容C_a接收驅動訊號s_d,而使容值調整單元430等效為容值調整單元330。
相反地,當第二開關SW2依據反相的尺寸選擇訊號s_rsc而導通時,則驅動訊號s_d會被直接傳送到多工器332的輸入端,藉以停止補償因走線所造成的寄生電容效應。換言之,感測控制器120將以一般的方式(亦即不加入調整電容C_a)來驅動觸控面板110。
值得注意的是,在本實施例中,第一開關SW1與第二開關SW2係分別利用尺寸選擇訊號s_sc以及反相的尺寸選擇訊號s_rsc來加以控制,因此當第一開關SW1導通時,第二開關SW2將對應地截止,而第一開關SW1截止 時,第二開關SW2則將對應地導通。然而,在其他實施例中,第一開關SW1與第二開關SW2亦可分別為N型電晶體與P型電晶體,以使第一開關SW1與第二開關SW2可依據同樣的尺寸選擇訊號s_sc而選擇性地導通第一開關SW1與第二開關SW2其中之一,本發明不以此為限。
此外,開關單元434在本實施例中係利用第一開關SW1與第二開關SW2的方式實現。然而,在其他實施例中,開關單元434亦可具有不同的實施態樣,例如一個耦接於多工器332與調整電容C_a之間的開關,依據尺寸選擇訊號s_sc切換耦接調整電容C_a至多工器332的輸入端或直接耦接感測控制器120至多工器332的輸入端,本發明亦不以此為限。
圖5繪示為本發明一實施例之觸控裝置500的示意圖。在本實施例中,為了降低觸控裝置的佈局走線複雜度,因此更進一步地將容值調整單元526設計於感測控制器520之中。請參照圖5,觸控裝置500包括觸控面板110與感測控制器520。感測控制器520包括驅動模組522、感測模組524以及容值調整單元526。其中,驅動模組522與感測模組524的功能與前述相同,故於此不再贅述。
容值調整單元526類似於圖3實施例之容值調整單元330,包括多工器332以及調整電容C_a,且多工器332與調整電容C_a的功能亦與前述相同。其中,容值調整單元526與330不同之處在於容值調整單元526係設計於感測控制器520之中。更進一步地說,設計者可利用積體電路 佈局(Integrated Circuit layout,IC layout)的方式,將容值調整單元526設置於感測控制器520中,以降低觸控裝置500在觸控面板110與感測控制器520之間的掃描線路SCL_1~SCL_n的走線複雜度。
由於感測控制器520係利用多工器332及其多工控制訊號s_mc來依序輸出驅動訊號s_d至對應的掃描線路SCL_1~SCL_n以驅動觸控面板110。因此,在實際的應用中,僅需額外地將調整電容C_a佈局於多工器332與驅動模組522之間,以使驅動模組522經由調整電容C_a輸出驅動訊號s_d至多工器332的輸入端,即可實現所述之容值調整單元526的架構來降低走線上的寄生電容效應。
圖6繪示為本發明一實施例之觸控裝置600的示意圖。請參照圖6,觸控裝置600包括觸控面板610、感測控制器620以及容值調整單元630。觸控面板610具有多個驅動感測埠612_1~612_i,其中觸控面板610經由驅動感測埠612_1~612_i輸出多個感測訊號s_s1~s_si,且i為正整數。感測控制器620透過對應耦接至驅動感測埠612_1~612_i的多條驅動感測線路SDL_1~SDL_i輸出驅動訊號s_d來驅動觸控面板,並且透過驅動感測線路SDL_1~SDL_i接收感測訊號s_s1~s_si。容值調整單元630經由驅動感測線路SDL_1~SDL_i耦接於觸控面板610與感測控制器620之間。其中,容值調整單元630係用以調整觸控面板610的等效電容值。
在本實施例中,觸控面板610例如為自容式(self capacitance)的觸控面板,其係利用感測觸控面板中各個電極與地(ground)之間的電容值改變,以輸出多個感測訊號s_s1~s_si。在自容式的觸控裝置600中,觸控面板610藉由其驅動感測埠612_1~612_i接收驅動訊號s_d,並且同樣地利用驅動感測埠612_1~612_i回傳感測訊號s_s1~s_sm以判斷使用者於觸控面板110上的觸控動作,例如觸碰位置或觸碰手勢等等,並且據以產生觸控面板的觸碰資訊。
此外,容值調整單元630在本實施例中例如為多個調整電容C_a1~C_ai。調整電容C_a1~C_ai的第一端耦接感測控制器620,且調整電容C_a1~C_ai的第二端對應耦接驅動感測線路SDL_1~SDL_i。換言之,調整電容C_a1~C_ai係對應串聯於每一驅動感測線路SDL_1~SDL_i上。其中,調整電容C_a1~C_ai的電容值係依據觸控面板610的尺寸來進行調整。
相較於圖1實施例之觸控面板110,由於自容式的觸控面板610係利用感測各別電極之間的自電容(self capacitor)來判斷觸控面板610上是否有觸控動作的產生,因此自容式的觸控面板610中的感應通道亦同時為讀取通道。並且,在觸控面板610的感應通道依據驅動訊號而驅動後,觸控面板610亦將透過感應通道輸出感測訊號s_s1~s_si。換言之,每一條驅動感測線路SDL_1~SDL_i皆經由驅動感測埠612_1~612_i耦接對應的感應通道(亦為讀取通道),使得觸控裝置600透過驅動感測線路SDL_1~SDL_i進行觸控面板610與感測控制器620之間的 傳輸。
在本實施例中,感測控制器620經由調整電容C_a1~C_ai及其對應之驅動感測線路SDL_1~SDL_i輸出驅動訊號s_d來驅動觸控面板610。其後,觸控面板將同樣地經由經由驅動感測線路SDL_1~SDL_i回傳對應的感測訊號s_s1~s_si至感測控制器620進行訊號處理。因此,觸控裝置600可依據串聯於驅動感測線路SDL_1~SDL_i上之調整電容C_a1~C_ai而降低觸控面板610的等效電容值。
圖7繪示為圖6實施例之觸控面板610與感測控制器620之間的等效電路示意圖。請參照圖7,在此以驅動感測埠612_1的等效電路為例,在未加入容值調整單元630的情況下,觸控面板610與感測控制器620之間的電路特性模型可等效為電阻R_sp1以及電容C_ss。其中,電阻R_sp1為驅動感測埠612_1的等效電阻(包括電極的電阻以及驅動感測線路SDL_1的寄生電阻)。電容C_ss則為驅動感測埠612_1的自電容,亦即電極與地之間的電容。
詳細而言,當觸控面板110為大尺寸的電容式觸控面板時,由於走線效應的影響,驅動感測線路SDL_1的寄生電容將造成電容C_ss的電容值將會相當大而使得觸控面板110難以被驅動。因此,在本實施例中更進一步地加入容值調整單元630。在圖7中,容值調整單元630的加入使得驅動感測線路SDL_1上增加了一個串聯的調整電容C_a1,而降低了整體的等效電容值。因此,相較於一般的 觸控裝置,本實施例之觸控裝置100在不改變驅動訊號s_d之驅動能力的情況下,仍可驅動具有較更大尺寸之自容式的觸控面板。此外,由於自電容過大會造成觸控面板難以驅動,而自電容過小亦會造成觸控面板所輸出之感測訊號失真,因此調整電容C_a1~C_ai的大小需依據觸控面板610的尺寸而進行調整。
綜上所述,本發明實施例之觸控裝置利用串聯於線路上的容值調整單元而降低了觸控面板與感測控制器之間的寄生電容效應。因此,感測控制器得以在不改變驅動訊號之驅動能力的情況下,驅動具有較大尺寸之觸控面板。此外,容值調整單元亦可直接佈局於感測控制器的電路中,以降低觸控裝置的走線複雜度。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、300、500、600‧‧‧觸控裝置
110、610‧‧‧觸控面板
112_1~112_n‧‧‧掃描埠
114_1~114_m‧‧‧感測埠
120、520、620‧‧‧感測控制器
122、522‧‧‧驅動模組
124、524‧‧‧感測模組
130、330、430、526、630‧‧‧容值調整單元
332‧‧‧多工器
434‧‧‧開關單元
612_1~612_i‧‧‧驅動感測埠
C_a、C_a1~C_an‧‧‧調整電容
C_mp1、C_mp2、C_ms、C_ss‧‧‧電容
R_mp1、R_mp2、R_sp1‧‧‧電阻
SCL_1~SCL_n‧‧‧掃描線路
SEL_1~SEL_m‧‧‧感測線路
SDL_1~SDL_i‧‧‧驅動感測線路
SW1‧‧‧第一開關
SW2‧‧‧第二開關
s_d‧‧‧驅動訊號
s_s1~s_sm、s_s1~s_si‧‧‧感測訊號
s_mc‧‧‧多工控制訊號
s_sc‧‧‧尺寸選擇訊號
s_rsc‧‧‧反相尺寸選擇訊號
下面的所附圖式是本發明的說明書的一部分,繪示了本發明的示例實施例,所附圖式與說明書的描述一起說明本發明的原理。
圖1繪示為本發明一實施例之觸控裝置100的示意圖。
圖2繪示為圖1實施例之觸控面板110與感測控制器 120之間的等效電路示意圖。
圖3繪示為本發明一實施例之觸控裝置300的示意圖。
圖4繪示為本發明一實施例之容值調整單元430的示意圖。
圖5繪示為本發明一實施例之觸控裝置500的示意圖。
圖6繪示為本發明一實施例之觸控裝置600的示意圖。
圖7繪示為圖6實施例之觸控面板610與感測控制器620之間的等效電路示意圖。
100‧‧‧觸控裝置
110‧‧‧觸控面板
112_1~112_n‧‧‧掃描埠
114_1~114_m‧‧‧感測埠
120‧‧‧感測控制器
122‧‧‧驅動模組
124‧‧‧感測模組
130‧‧‧容值調整單元
C_a1~C_an‧‧‧調整電容
SCL_1~SCL_n‧‧‧掃描線路
SEL_1~SEL_m‧‧‧感測線路
s_d‧‧‧驅動訊號
s_s1~s_sm‧‧‧感測訊號

Claims (11)

  1. 一種觸控裝置,包括:一觸控面板,具有多個掃描埠與多個感測埠,其中該觸控面板經由該些感測埠輸出多個感測訊號;一感測控制器,透過對應耦接至該些掃描埠的多條掃描線路來驅動該觸控面板,並且透過對應耦接至該些感測埠的多條感測線路接收該些感測訊號;以及一容值調整單元,經由該些掃描線路耦接於該觸控面板與該感測控制器之間,用以調整該觸控面板的等效電容值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置,其中該感測控制器包括:一驅動模組,提供一驅動訊號,並依序經由該些掃描線路輸出該驅動訊號至該觸控面板;以及一感測模組,透過該些感測線路接收該些感測訊號,並依據該些感測訊號產生該觸控面板的觸碰資訊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置,其中該容值調整單元包括:多個調整電容,各該些調整電容具有第一端與第二端,該些調整電容的第一端耦接該感測控制器,且各該些調整電容的第二端對應耦接各該些掃描線路,其中該些調整電容的電容值係與該觸控面板的尺寸呈正相關。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置,其中該容值調整單元包括: 一調整電容,具有第一端與第二端,其第一端耦接該感測控制器;以及一多工器,具有輸入端與輸出端,其輸入端耦接該調整電容的第二端,且其輸出端耦接各該些掃描線路,其中,該調整電容的電容值係依據該觸控面板的尺寸而決定,且該多工器依據一多工控制訊號將該調整電容耦接至該些掃描線路其中之一。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控裝置,其中該容值調整單元更包括:一開關單元,依據一尺寸選擇訊號決定是否經由該調整電容耦接該感測控制器,其中該開關單元包括:一第一開關,具有第一端與第二端,其第一端耦接該感測控制器,且其第二端耦接該調整電容的第一端;以及一第二開關,具有第一端與第二端,其第一端耦接該感測控制器與該第一開關的第一端,且其第二端耦接該多工器與該調整電容的第二端,其中,當該觸控面板的尺寸大於一預設值時,該第一開關依據該尺寸選擇訊號導通,且該第二開關依據該尺寸選擇訊號截止,以及當該觸控面板的尺寸小於該預設值時,該第一開關依據該尺寸選擇訊號截止,且該第二開關依據該尺寸選擇訊號導通。
  6. 一種觸控裝置,包括:一觸控面板,具有多個掃描埠與多個感測埠,其中該 觸控面板經由該些感測埠輸出多個感測訊號;以及一感測控制器,透過對應耦接至該些掃描埠的多條掃描線路來驅動該觸控面板,並且透過耦接至該些感測埠的多條感測線路接收該些感測訊號,其中,該感測控制器更用以調整該觸控面板的等效電容值。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之觸控裝置,其中該感測控制器包括:一驅動模組,提供一驅動訊號,並依序經由該些掃描線路輸出該驅動訊號至該觸控面板;以及一感測模組,透過該些感測線路接收該些感測訊號,並依據該些感測訊號產生該觸控面板的觸碰資訊。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之觸控裝置,其中該感測控制器包括:一容值調整單元,經由該些掃描線路耦接至該觸控面板,其中該容值調整單元將該驅動訊號依序輸出至對應的該些掃描線路,並用以調整該觸控面板的等效電容值。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控裝置,其中該容值調整單元包括:一調整電容,具有第一端與第二端,其第一端接收該驅動訊號;以及一多工器,具有輸入端與輸出端,其輸入端耦接該調整電容的第二端,且其輸出端耦接各該些掃描線路,其中,該多工器依據一多工控制訊號將該調整電容耦 接至該些掃描線路其中之一,以使該驅動訊號經由耦接該調整電容的各該些掃描線路依序輸出至該觸控面板。
  10. 一種觸控裝置,包括:一觸控面板,具有多個驅動感測埠,其中該觸控面板經由該些驅動感測埠輸出多個感測訊號;一感測控制器,透過耦接至該些驅動感測埠的多條驅動感測線路輸出一驅動訊號來驅動該觸控面板,並且透過該些驅動感測線路接收該些感測訊號;以及一容值調整單元,經由該些驅動感測線路耦接於該觸控面板與該感測控制器之間,用以調整該觸控面板的等效電容值。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置,其中該容值調整單元包括:多個調整電容,各該些調整電容具有第一端與第二端,該些調整電容的第一端耦接該感測控制器,且各該些調整電容的第二端對應耦接至各該些驅動感測線路,其中該些調整電容的電容值係與該觸控面板的尺寸為正相關。
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